Determinación de la efectividad del relleno sanitario la Chureca en la estabilización de Desechos Sólidos municipales de la ciudad de Managua

Transcripción

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2 Determinación de la efectividad del relleno sanitario la Chureca en la estabilización de Desechos Sólidos municipales de la ciudad de Managua Ing. Henry J. Vílchez & Axel E. Rodríguez

3 1. Introducción En esta investigación se estudian los procesos biotecnológicos que se generan en el interior del Relleno Sanitario la Chureca, siendo fundamental el estudio y la descripción de los medios de los procesos de bio-reacción. Durante el desarrollo de la investigación se monitoreo la calidad del lixiviado como sub producto del proceso bio-reacción siendo medido a través de distintos parámetros como DQO (Demanda Química de Oxígeno) y DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno), tomando en cuenta otros parámetros como son ph, conductividad, Solidos, temperatura, etc. Se logra un análisis de la compresión de los procesos de estabilización por lo que pasa el relleno sanitario La Chureca, para ser contrastado con otras investigaciones de referencia de Tchobanoglous, heisen & Vigil, 2000, Eright (2007) y Kjeldsen (2002), enseguida se hizo un análisis de las condiciones ambientales en los procesos de estabilización.

4 2. Antecedentes La Chureca fue el basurero municipal de Managua y el vertedero a cielo abierto más grande de América Latina. Se encuentra ubicado en las cercanías del barrio de Acahualinca, en el extremo noroeste de Managua y a orillas del Lago Xolotlán. Tiene una vida aproximada de 40 años y cuenta con unas 42 hectáreas de extensión que según AECID (2012), habían llegado a acumular 4 millones de metros cúbicos de residuos. La Chureca era uno de los puntos más marginales de la ciudad de Managua.

5 1.2 Antecedentes Fuente: El nuevo Diario (

6 3. JUSTIFICACIÓN Los Relleno Sanitarios en Nicaragua durante el proceso inicial de operación en algunos casos son vigilados y controlados para luego ser olvidados para ejemplificar este escenario tenemos los cinco rellenos sanitarios en las municipalidades de; Mateare, Santo Tomas, Santa Teresa, Acoyapa y Ocotal, presentado por el proyecto NIC/95/017-PNUD-AECI, Suecia y CUD., por lo que a lo largo de todo este período de diseños, construcción, operación y vigilancia no se ha logrado tener una comprensión sobre la compleja serie de químicos y reacciones biológicas que se inicia con el entierro de basura en un vertedero, por lo que se tiene una gran deficiencia en la generación de conocimiento en la composición de los gases y los lixiviados, así como el sistema de tratamiento a ser aplicado.

7 4. Objetivos Objetivo General Determinar la efectividad del relleno sanitario La Chureca en la estabilización de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) del municipio de Managua.

8 Objetivos Específicos Determinar el comportamiento de los parámetros físico químicos de los Residuos Sólidos (RS), durante las diferentes fases de biodegradación de los mismos. Analizar la estabilización de los residuos sólidos y subproductos a través de los parámetros físico - químicos de los Residuos Sólidos (RS), durante las diferentes fases de biodegradación de los mismos. Estimar la eficiencia puntual y carga contaminante de los vasos de vertido del relleno sanitario, La Chureca de acuerdo al decreto

9 Relleno Sanitario La Chureca Reservorio Reservorio

10 Estabilización de los desechos solidos Fuente: Adaptado de : Díaz, (2007).

11 Resultados

12 Tabla 1. Porcentajes de generación por componentes físicos Municipio Porcentaje de generación de residuos por componentes físicos Materia Orgánica (Retos de comida y jardín) Papel y cartón Plástico (PBD y PAD) Vidrio Metal Otros Managua Estelí Acoyapa Corn Island Pantasma Santo Tomás Sn. de Río Coco Puerto Cabezas San Carlos Jalapa Malpaisillo Tipitapa Fuente: Adaptado de 1: ONUHABITAT (2009), 2: Vílchez & Moraga (2010), 3: Arrechavala, (1997), 4: Davila (1999), 5: Martinez & Zambrana (1997), 6: Molina, 7: Velazquez (1999), 8: Poveda (2001), 9: Díaz, (2007).

13 Composición físico químico promedio de los vasos Se realizó una análisis de la composición de los lixiviados provenientes de los reservorios de vertido 1 y 2 que son menores a dos años de operación en el relleno sanitario La Chureca en el que se detalle el comportamiento que están presentando los lixiviados en el interior del Relleno Sanitario la Chureca, estos se ha contrastado con datos de investigación de Tchobanoglous, heisen & Vigil, 2000, Eright (2007) y Kjeldsen (2002), ver tablas 2 y 3.

14 Tabla 2. Composición físico químico promedio de los reservorio de vertido en verano Parámetro DBO5 (mg/l) DQO (mg/l) Reservorio 1 (Promedio) Efluente Reservorio 2 (Promedio) Efluente Alcalinidad (mg/l) Solidos totales suspendidos (mg/l) ph Tabla 3. Composición físico químico promedio de los reservorios de vertido en invierno Reservorio 1 (Promedio) Reservorio 2 (Promedio) Efluente Efluente DBO5 (mg/l) DQO (mg/l) Alcalinidad (mg/l) Solidos totales suspendidos (mg/l) Parámetro ph

15 Biodegradabilidad del relleno sanitario La Chureca Para el caso de relleno sanitario la Chureca es un vertedero maduro, se denota que la relación DBO5/DQO está a menudo en el rango de 0,02 a 0,2, datos típicos que se esperan de los rellenos sanitarios que están en esta fase, ver grafico 1, demostrando de esta manera que la dinámica del vertedero analizado es una fase madura así como de difícil biodegradabilidad, esto se debe porque los lixiviados procedentes de vertederos maduros normalmente contienen ácidos húmicos y fúlvicos, que no son fácilmente biodegradables por presentar valores menores a 0.20 en su relación DBO5/DQO.

16 Gráfico 1. Biodegradabilidad de los reservorios de vertido Reservorio 1. DBO5/DQO (mg/l) feb mar abr ago sep-14 Vaso 1 Biodegradabilidad (Relación DBO5/DQO) Vaso 2 Biodegradabilidad (Relación DBO5/DQO) oct-14 Reservorio 2. DBO5/DQO (mg/l)

17 feb mar-14 4-abr-14 Temperatura de Lixiviado ago sep oct-14 Potencial de Hidrogeno ph Temperatura del Lixiviado ( C) Rangos de ph y temperatura de lo reservorio 1

18 Temperatura ( C) feb mar-14 4-abr-14 Temperatura del Lixiviado ago sep-14 Potencial de Hidrogeno oct-14 ph Rangos de ph y temperatura de lo reservorio 2

19 Sólidos en los lixiviados Tabla 4. Solidos Sedimentables en la muestras de lixiviados Vaso 1 Vaso 2 Meses SD SD Feb <0.5 <0.5 Mar <0.5 <0.5 Abr <0.5 <0.5 Ago <0.5 <0.5 Sep <0.5 <0.5 O t 05 05

20 Solidos Suspendidos totales Vaso 1 Vaso 2 Meses SST (mg/l) SST (mg/l) Feb Mar Abr Ago Sep Oct

21 Figura 1. Evolución del Relleno Sanitario la Chureca Por lo que en el caso del Relleno Sanitario la Chureca al encontrarse en la fase IV se esperaría que tenga un comportamiento en donde la formación de metano y ácido se produce simultáneamente, aunque la velocidad de formación de ácidos es considerablemente más reducida.

22 Análisis de la normativa ambiental En lo que se refiere a los límites máximos descarga de aguas residuales en el país se cuenta con el decreto 33-95, que en su arto 102, establece que las personas naturales o jurídicas, públicas o privadas requieren de permiso para vertir en forma permanente, intermitente u ocasional aguas residuales en cuerpos receptores que sean aguas nacionales o bienes del dominio público, de conformidad a las normas y lineamientos establecidos por MARENA. En el caso de esta legislación no establece parámetros de límites máximos permisibles de efluentes provenientes de relleno sanitarios, ahora bien en la NTON se dice que se podrá usar como tratamiento las lagunas de evaporación pero no se hace referencia al método determinación de eficiencia para ser contrastados con límites de vertido.

23 Análisis de la normativa ambiental Hay que destacar que en la NTON , en su acápite 10.4 establece que todos los efluentes que sean drenados al Lago de Managua deberán de cumplir en las disposiciones del decreto , por lo que para el análisis de las regulaciones ambientales los límites máximos permisibles fueron tomados de este decreto. Tabla 6. Límite máximo permisible del decreto Parámetro Límites Máximos Permisibles (Decreto No ) Vaso 1 Vaso 2 Ph Sólidos suspendidos totales DBO 5 (mg/l) DQO (mg/l)

24 4. CONCLUSIONES En esta investigación se comprueba que el relleno sanitario la Chureca logra estabilizar los desechos sólidos que se producen en el municipio de Managua, así como el funcionamiento del mismo como sistema de tratamiento logrando eficiencias promedio en DBO 5 del 99%, DQO del 95%, remoción de los sólidos sedimentables en las muestras por lo que el color de efluente esta clarificado, logrando una remoción promedio de los sólidos totales 14.15%, solidos volátiles totales del orden del 60% y solidos suspendidos totales del 99% por lo que este efluente al ser contrastado con el decreto No , los parámetros que se encontraron superiores a los límites máximos permisibles están la DBO 5 con valor promedio de mg/l.

25 La temperatura para este lixiviado se encuentra en un rango de 31.9 º a 44.9ºC con un valor promedio de 38.88º para el reservorio 1 y el reservorio en un rango de 31.5 a 42.3 ºC con un valor promedio de 35.85º, siendo estos rangos de temperatura propios de un proceso anaerobio denominado Mesófilico. Esta información debe estar enfocada precisamente, hacia la diferencia que existe entre los residuos sólidos orgánicos, cuya duración en estado inestable (tiempo de descomposición, biodegradación, estabilización) se encuentra en un rango de aproximadamente 1 20 años en países, donde las condiciones meso y termofílicas de los vertederos (rellenos sanitarios) son de duración larga. Sin embargo, en relleno sanitario como la Chureca, de tendencias tropicales, dónde las referidas condiciones permanezcan constante (40 60 C), se puede considerar como tiempo de estabilización vía biodegradación (descomposición) anaerobia un rango de años.

26 Como resultado de la diversidad en las características del lixiviado, el diseño de los sistemas de tratamiento del lixiviado es complicado. Una planta de tratamiento diseñada para tratar un lixiviado maduro, sería bastante diferente al diseño de una con las características de un lixiviado nuevo, siendo el caso de los lixiviados del relleno sanitario la Chureca. El problema de interpretación de los resultados analíticos es todavía más complicado, por el hecho de que el lixiviado que está generándose en un momento dado es una mezcla del lixiviado derivado de residuos sólidos de distintas edades.